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Enregistrement W7067251104

LSTM Based Remaining Useful Life Prediction for Lithium-Ion EV Batteries

2024· dissertation· en· W7067251104 sur OpenAlexafffund

Notice bibliographique

RevueUWSpace (University of Waterloo) · 2024
Typedissertation
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiqueRadioactive contamination and transfer
Établissements canadiensBlackberry (Canada)
Organismes subventionnairesUniversity of Waterloo
Mots-clésOverfittingArtificial neural networkBattery (electricity)Time seriesWindow (computing)Mean squared errorBattery capacitySupport vector machine
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Lithium-ion batteries are commonly used in electric vehicles (EVs) because of their high energy density, ability to provide good efficiency, and being lightweight. Predicting the Remaining Useful Life (RUL) is critical in lithium-ion batteries as it helps optimize efficiency and timely replacement of these batteries. To optimize the battery performance, it is critical to predict RUL and lithium-ion batteries' End of Life (EOL). There are several approaches for RUL estimation in lithium-ion batteries, such as model-based, data-driven, and hybrid approaches. Out of all the approaches, data-driven approaches, such as, Recurrent Neural Networks (RNN), Support Vector Machines (SVM), and Long Short-Term Memory (LSTM) have gained popularity due to their less complexity and adaptability. In this study, we have investigated the LSTM networks for RUL estimation in lithium-ion batteries.\\\\
\n
\nThe first part of the study shows the effect of different parameter changes, such as hidden nodes and window size, in LSTM networks. The investigation reveals that increasing the number of hidden nodes before encountering overfitting improves prediction accuracy and lowers the Root Mean Square Error (RMSE) from 0.2 to 0.03. The experiments to find the ideal window size for the LSTM model used in this study illustrate that the model shows improvement with a higher window size up to a maximum of 14. Moreover, in the second part of this study, we propose an incremental LSTM model for time series forecasting that incorporates the newly available data at each time step and updates itself to make better predictions of future capacity values. The proposed incremental LSTM model improves the RMSE by 17.6\\% compared to the baseline LSTM model. For further analysis of real-time RUL estimation where there is limited data, and the user wants to predict the RUL at any moment, another LSTM model that considers these assumptions is proposed. The models are trained and tested with the help of two publicly available datasets: The lithium-ion battery aging dataset by NASA Ames Prognostics Center of Excellence (PCoE) and the battery dataset by the Center for Advanced Life Cycle Engineering (CALCE). This research proposes LSTM models that are useful for accurately estimating RUL in lithium-ion batteries, which is critical for Electric Vehicles (EVs).

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Qualitatif · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,519
Score d'incertitude au seuil0,999

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,011
Tête enseignante GPT0,198
Écart entre enseignants0,187 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeQualitatif
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2024
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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